初試k8s，通過rancher自頂向下的學習kubernetes

marser 發(fā)布于2019-07-01 17:39 / 984人閱讀

摘要：下面我想介紹另一種學習思路，自頂向下的學習。是通過虛擬機創(chuàng)建集群，支持多種虛擬機，我這里用的。對內或對外暴露服務。和的控制器，通過配置的規(guī)則來管理。三個主要的命令行程序用了啟動集群。需要在所以節(jié)點上運行，處理集群內部通訊，類似。

之前就玩過docker，但是一直不知道怎么把容器運用到生產上。構建一個docker鏡像，把他run起來很簡單；難的是容器的部署（CICD），容器的網絡，數據持久化等。如果我們像之前一樣，打包好鏡像，通過ssh連接到目標服務器run起來，這和打包成二進制傳上去似乎也沒多大進步。

k8s就是幫我們解決這些難點的工具。k8s是master-node架構，通過master管理node。首先需要將你的機器組成k8s集群，集群機器的內網應該是連通的，這樣你的集群就捆綁成了一個整體由k8s接管了。你只需要準備好配置文件，用k8s的api或cli（命令行）發(fā)布鏡像即可，k8s會根據你配置的規(guī)則來管理容器，應用場景有：一份鏡像需要部署多少個容器（replicaSets），服務的升級策略（滾動更新），服務的容災策略（某個node掛了可以在其他node補上缺失的容器），彈性伸縮（監(jiān)控CPU等指標達到臨界值后自動增加容器）等。

怎么樣？是不是覺得很cool，你可能迫不及待的想去把k8s用起來了，可是你打開k8s官方文檔大段大段的英文和各種生疏的概念就把你整懵了。你跟著教程敲了一遍，一大堆yaml配置，全是命令行操作，可能你已經被墻給干倒了（天朝ha）；還有一堆概念，什么Pod, Deployment, ReplicaSet, Service都是些啥玩意。可能你花了大半天耐心的把文檔過了一遍，覺得這個東西根本落不了地啊，這一大堆配置和命令行，這誰頂得住，k8s這么先進不應該是可視化的點點就完事了嗎？我一開始天真的以為k8s dashboard能幫幫我，費了點力氣把它裝好后，發(fā)現只有一些監(jiān)控數據。

下面我想介紹另一種學習思路，自頂向下的學習。其實你一開始不用了解k8s的各種概念，只需要看看別人是怎么用k8s的就行了（都9102年了，那些很潮的公司都已經玩了很久了）。不是說學東西必須得打好基礎嗎？自頂向下是個什么鬼？拿學開車舉例，你開始只是在路上看到別人開車，很拉風可撩妹，比兩輪的安全，不怕風吹雨打的，教練我也要開車；你去報了駕校（看到這里你肯覺得我要忽悠你報培訓班），你摸到了車看到別人是咋開的，了解了基本知識你就可以在訓練場地慢慢蠕動了（測試環(huán)境），你甚至不用了解交規(guī)，更不用了解汽車的原理，這些后面可以慢慢補。補好基礎了你就可以上路，然后你可能需要了解汽車原理，改裝它優(yōu)化它，再練一練排水渠過彎的技巧，成為一代老司機。

回到正題，我們學k8s同樣可以先看看別人是咋用的，再去了解其中細節(jié)，掌握它。咋看呢？一大部分公司還沒跟上潮流，這時我們可以借助開源和云服務。
首先我們的思路沒有問題，要便捷的使用k8s我們需要一個可視化管理平臺。
開源的有rancher、Qihoo360/wayne等，云服務阿里云、騰訊云、AWS都提供容器服務管理后臺。

這里就拿rancher開始吧，畢竟開源免費。值得一提的是，阿里云等的容器服務按量積分，master可托管，弄一兩天低配node，一天也就幾塊。

在本地啟動rancher容器：

sudo docker run -d --restart=unless-stopped -p 80:80 -p 443:443 -v /opt/rancher:/var/lib/rancher rancher/rancher

打開https://127.0.0.1:8443平臺，可以看到cluster, node, namespace, member等功能。

下面我們需要準備一個k8s cluster（集群），用minikube可以方便的部署一個本地集群。minikube是通過虛擬機創(chuàng)建集群，支持多種虛擬機，我這里用的virtualBox。啟動很簡單，一個命令minikube start，困難的是墻，下面貼一下配置代理的腳本：

function ministart() {
    export HTTP_PROXY=http://192.168.99.1:1089
    export HTTPS_PROXY=http://192.168.99.1:1089
    export NO_PROXY=localhost,127.0.0.1,10.96.0.0/12,192.168.99.0/24,192.168.39.0/24

    minikube start 
    --docker-env=HTTP_PROXY=$HTTP_PROXY 
    --docker-env=HTTPS_PROXY=$HTTPS_PROXY 
    --docker-env=NO_PROXY=$NO_PROXY 
    --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com
}

注意一下這個ip，不能使用127.0.0.1，因為虛擬機需要使用宿主的代理，虛擬機跟宿主機通訊是使用虛擬網卡創(chuàng)建的網段，默認宿主的ip為192.168.99.1，虛擬機是192.168.99.100。你還得把你的梯子監(jiān)聽的地址改改，127.0.0.1->0.0.0.0，監(jiān)聽所有網卡。同樣rancher里的ip也應使用192.168.99.1，這個ip必需是所有集群都能訪問到的，如果你是用docker自帶的k8s集群，你可以用ifconfig找一個無線網或有線網的ip，反正不能使用127.0.0.1。

minikube下載一些必需鏡像后，k8s集群就在虛擬機里啟動了，可以使用minikube ssh登錄到虛擬機里探查一番。下面我們在rancher里引入集群：

集群引入了之后我們來部署我們第一個app，一個echo-server：

等了一會兒k8s把容器部署好了，上面配置了暴露隨機端口值是32192，我們訪問192.168.99.100:32192就能看的echo-sever返回的信息了。我們覺得一個pod不夠，點擊+號，k8s會幫我們做水平擴容啟動第二個pod，雖然minikube是但節(jié)點的，但是依靠容器的隔離特性，單節(jié)點照樣能部署多個相同應用。

體驗一下rancher的pipeline，集成了CICD功能。配置好代碼倉庫后run起來，會創(chuàng)建Jenkins等容器。等了好一會兒后，可以看到workloads里example-server部署好了。

文檔里有介紹pipeline的原理: https://rancher.com/docs/ranc...。rancher會自動創(chuàng)建三個組件：

Jenkins 用了執(zhí)行pipeline

Docker Registry 一個內部Docker Registry，用來存放pipeline build的鏡像，鏡像在pipeline生命周期后不會保留。如果需要在外部使用image，請配置外部倉庫。

Minio 對象存儲，用了存放日志文件

Docker Registry和Minio的數據持久化可以為其配置volume。

ok，下面自行探索一下rancher的各個頁面，有Workloads，Load blance，Service discory，pipeline這些部署常用的，還提供報警、日志、監(jiān)控、用戶權限等功能，這就是一個完善的k8s管理平臺了，到此你應該了解k8s大概有哪些用處了。

下面你需要再把k8s官方文檔撿起來看一看，或者是一本系統(tǒng)介紹k8s的書籍，把你在rancher上用到的功能和k8s的概念對應起來，現在你才能抓住哪些是重點。

一些概念：
pod：k8s最小調度單位，可以是一個或多個容器。

service：對內或對外暴露k8s服務。

deployment：pods和replicaSets的控制器，通過deployment配置的規(guī)則來管理pods。

三個主要的命令行程序：
kubeadm：用了啟動k8s集群。

kubelet：需要在所以節(jié)點上運行，處理集群內部通訊，類似agent。

kubectl：客戶端工具，用戶用它來給k8s集群發(fā)指令，類似ssh，可配置好秘鑰遠程訪問，默認配置是 ~/.kube/config。

一些常用的命令：

kubectl get all -A
kubectl get namespaces
kubectl get svc
kubectl get pods
kubectl get deployments hello-world

# 暴露服務
kubectl expose deployment hello-world --type=NodePort --name=example-service


# logs
kubectl -n cattle-system logs -l app=cattle-cluster-agent

# exec
# -c --container
kubectl exec -it pod-name -c container-name -- /bin/bash

更多細節(jié)日后再慢慢探索，下面總結一下：

k8s專注于容器部署這一塊，它不提供鏡像打包（CICD），鏡像儲存（registry），也沒有管理平臺，更沒有service mesh（服務通訊管控）。如果你要落地和完善，還有很多東西需要你去搞。那個rancher平臺看起來很美好，但是實際用起來問題挺多，更適合在其上二次開發(fā)。其實最靠譜的落地方案還是使用云服務，用錢來解決問題，先小規(guī)模用起來，摸熟了再研究其他姿勢。

本文想表達的一個思想是：學習一個東西，你應該先搞清楚why（為什么用？有哪些應用場景？別人咋用的？），然后再研究how（怎么用），這樣才能抓住重點，學起來事半功倍。

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